Вторичная структура нуклеиновых кислот

ПРАВИЛА ЧАРГАФФА

1) сумма ПУРИНОВЫХ оснований в молекуле ДНК всегда равна сумме ПИРИМИДИНОВЫХ оснований.

2) А=Т, А/Т= 1; 3) Г=Ц, Г/Ц=1; 4) А+Т=Г+Ц; 5) если А+Т>Г+Ц, то АТ-тип.

ВТОРИЧНАЯ СТРУКТУРА НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ

Расшифрована впервые в 1953 г. Уотсоном и Крик (Watson, Crick).

Вторичная структура ДНК представляет собой свернутые в спираль ДВЕ комплементарно взаимодействующие и антипараллельные полинуклеотидные цепи. Образование вторичной структуры НК возможно вследствие проявления эффектов КОМПЛЕМЕНТАРНОСТИ и СТЭКИНГ-ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ. Очень часто наблюдаются двунитевые спирализованные молекулы ДНК, замкнутые в кольцо с ковалентно связанными концами. Они не имеют разрывов у каждой в отдельности полинуклеотидной цепи. Подобные кольцевые ДНК, как правило, СУПЕРСПИРАЛИЗОВАНЫ, то есть кольцо дополнительно закручено в спираль. Суперспирализация- ПРАВИЛО, а не ИСКЛЮЧЕНИЕ, при условии отсутствия разрывов в фосфодиэфирных связях полинуклеотидной цепи.

КОМПЛЕМЕНТАРНОСТЬ - последовательность нуклеотидов в одной цепи автоматически определяет строго соответствующую ей последовательность нуклеотидов в КОМПЛЕМЕНТАРНОЙ ей цепи. Так, азотистое основание Аденин (А) всегда взаимодействует только с комплементарным ему азотистым основанием Тимин (Т) в молекулах ДНК.
Одновременно азотистые основания Гуанин (Г) одной цепи взаимодействует только с комплементарними им азотистыми основаниями Цитозин (Ц) другой цепи (как в ДНК, так и в РНК). Комплементарность оснований обеспечивается системой водородных связей. В молекулах РНК, имеющих, в основном, однонитевую структуру, на отдельных участках, азотистые основания А взаимодействуют с комплементарными им азотистыми основаниями Урацил (У).

Аналогично происходит взаимодействие в процессах транскрипции, когда на матрице ДНК синтезируется молекула РНК (матричная, транспортная и т.д.), и наоборот, когда при участии РЕВЕРС-ТРАНСКРИПТАЗЫ происходит синтез кДНК на матрице РНК.

СТЭКИНГ-ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ - особого рода (Ван-дер-Ваальсовы) взаимодействия между выложенными в стопку (как монеты) друг над другом азотистых оснований.

Имеются А, В, С и Z-формы двунитевых участков ДНК, отличающиеся наклонами плоскостей азотистых оснований друг относительно друга (у А- 20о, В- 0о, С- 5о, Z- особая ломанная форма).

SBS (side-by-side)- форма (бок о бок). Две цепи расположены прямо и незакручены.